隨著碳達峰碳中和戰略深入實施，新型電力系統加快建設，電力系統向源網荷儲多元互動發展。虛擬電廠作為主要載體形式，能夠科學聚合需求側資源，基于市場價格信號，發揮多向協同、靈活互動優勢，為新型電力系統建設提供新技術、新模式、新業態。

當前，我國虛擬電廠仍處于發展探索階段。一方面，亟待建設智慧、精準、靈活的先進控制技術，發揮技術驅動作用，推動虛擬電廠規模化、協同化、智能化運行；另一方面，亟須健全相適配的電力市場機制，發揮市場價格牽引作用，促進虛擬電廠提供多元化調節運行支撐。通過先進技術和先進市場的雙輪驅動，保障虛擬電廠高效運營。

發揮虛擬電廠聚合優勢

挖掘資源重組價值潛力

高效整合分散資源，多元化參與市場，激發市場活力。以滿足電力供應保障和調節能力提升為原則，結合當地資源稟賦，以分布式電源、傳統或新型柔性負荷、儲能、充電樁等為聚合對象，構建互動型虛擬電廠，動態協調、優化不同類型靈活資源，推動市場主體多元化，激發市場活力。

靈活應對復雜環境，規模化參與市場，提升系統運行效率。應對復雜多變電力市場環境，通過虛擬電廠聚合代理市場交易，規避需求側資源數量眾多、布局分散、裝機容量小等不足，減少市場參與的復雜度與風險，提升交易合理性和策略盈利性。發揮虛擬電廠體量優勢，基于資源互聯與廣泛感知，形成規模化調節能力，緩解電力調度和交易機構對分散資源協調管理壓力，提升系統運行效率。

自給自治平衡運行，協同化參與市場，緩解系統調節壓力。虛擬電廠統籌內部資源協同互補，通過儲能靈活充放電、用戶調整用能時空習性等，形成穩定性更高、魯棒性更強的調節能力。依托智慧調度控制系統，強化資源優化調度和快速響應能力，主動調節柔性可控負荷，平滑用電曲線，匹配發電曲線，自給自治平衡運行，提高需求側協同和市場參與能力，增加運營收益，保障電力系統安全穩定運行。

建立科學多元市場機制

優化虛擬電廠市場環境

豐富交易模式，拓寬虛擬電廠參與市場收益渠道。鼓勵虛擬電廠靈活參與多元電力市場交易，明確其獨立主體地位。在聚合容量、調節能力、響應性能等方面，規范虛擬電廠參與電力中長期、現貨、需求響應和輔助服務市場的準入條件，完善交易機制，推動虛擬電廠在多元市場中獲得收益。建立基于凈負荷分時段曲線的中長期交易機制，推進“報量報價”全電量參與現貨交易。通過分時價格信號引導主體提升出力預測、負荷預測及電價預測能力，加強交易策略制定水平，積極主動參與需求側響應，削峰填谷。支持含分布式電源的虛擬電廠參與綠電綠證交易，優先實施年度、多年度長期協議交易，擴大虛擬電廠收益來源。完善輔助服務交易機制體系，細化虛擬電廠參與調峰、調頻、備用交易機制，適時推動參與爬坡、無功、黑啟動等輔助服務，探索虛擬電廠參與省間和區域輔助服務交易模式。構建基于響應容量、響應速率、響應時長、調節精度等分類的輔助服務競價方式，差異化設置競價限值和補償機制，充分發揮靈活調節能力，獲得優先響應地位。

完善虛擬電廠價格機制，創新結算方式。通過市場化方式，拉大峰谷價差，形成需求響應價格。探索基于虛擬電廠響應規模的容量電價機制，結合電源結構、負荷曲線形態等系統特性，科學核算虛擬電廠容量價值。堅持虛擬電廠與各類市場主體同權同責，平等接受交易電量約束和市場偏差考核，共同承擔運行等相關分攤費用。明確虛擬電廠發電狀態與受電狀態的市場報價、交易出清、結算電價和計量機制，根據凈負荷曲線分時段形成量價結算信息。推進虛擬電廠內部資源“風險分攤、收益共享”機制，綜合評估不同類型聚合資源的規模容量、調節性能、響應效果和價值貢獻，合理轉化為經濟價值，激發內部資源互動潛力，提升聚合積極性。

運用先進智能技術

支撐虛擬電廠高效運營

推進人工智能在虛擬電廠運用。人工智能推動虛擬電廠智能調度與運行優化。結合大數據技術，通過聚類分析和特征工程捕捉數據實時波動趨勢，應用長短期記憶網絡和循環神經網絡等機器學習模型，實現短期和超短期電力負荷高精度預測。構建日前、日內、實時多時間尺度的協調優化模型，結合混合整數非線性規劃、滾動優化和遺傳算法等方法，開展全局協調規劃與局部動態調整，引入分布式計算和邊緣計算技術，實現分布式能源、可調負荷等聚合資源的優化控制與智能調度。

人工智能助力虛擬電廠智能分析與智慧交易。通過多模態數據融合、主成分分析、關聯規則等技術，高效處理多源異構數據，提取關鍵信息并挖掘潛在規律。采用Transformer等高級機器學習模型，結合貝葉斯優化動態調節超參數，建立自適應智能混合模型，精準預測多尺度市場價格。基于多智能體深度強化學習與非合作博弈模型，引入啟發式優化算法與自適應迭代機制，優化電能量、需求響應、輔助服務等多元市場交易策略。

人工智能賦能虛擬電廠全流程管理與智能化升級。探索大模型與小模型協同應用，融合人工智能、虛擬現實和數字孿生等先進技術，推動大語言模型與知識圖譜的深度結合，構建虛擬電廠智能知識管理與運營決策管理體系，支撐資源聚合、靈活調節、協調控制，輔助開展故障診斷、遠程集控與智慧運維，全面提升虛擬電廠規劃、建設和運營全流程管理能力。

建設虛擬電廠智慧聯合控制系統。開展適應虛擬電廠的“云大物移智鏈邊”先進技術研究，研發智慧聚合協同控制系統，開展全流程智能化交易決策和自動化精準調控，實現虛擬電廠分布式資源的“可觀、可測、可調、可控”。虛擬電廠智慧控制系統按照市場化環境下電網友好運行和經濟效益最優統籌目標，基于高精度功率預測、負荷預測、資源聚合管理、可調資源優化調度、發用電計劃管理，進入策略優化控制器，開展電力市場交易模擬，生成資源聚合最優運行策略，經電力交易中心和調度機構安全校核后，由平臺一體化協調分配控制器，智能分配指令至各類聚合資源。一方面，實現指令跟蹤、最大化消納、功率平滑、電壓支撐等功能，提高能源輸出穩定性，為電網運行提供安全可靠支撐；另一方面，發揮聚合資源整體參與電力市場的議價能力和規模經濟效應，提高聚合商運營效率和收益水平。

【作者單位：中能智新科技產業發展有限公司（電力規劃設計總院雙碳技術研發中心）】